CN220974521U - 推进器及水域可移动设备 - Google Patents

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CN220974521U CN202322252024.3U CN202322252024U CN220974521U CN 220974521 U CN220974521 U CN 220974521U CN 202322252024 U CN202322252024 U CN 202322252024U CN 220974521 U CN220974521 U CN 220974521U
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王勇
王海洋
刘志坤
陶师正
万小康
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Abstract

一种推进器及水域可移动设备,所述推进器包括设置有容置腔的机架、用于控制推进器输出推进力的驱动控制板、用于控制推进器转向的转向控制板、用于控制推进器起翘的起翘控制板和主控模块,所述主控模块与所述驱动控制板、转向控制板及起翘控制板电连接,用于接收输入指令并根据接收到的指令来控制所述驱动控制板、转向控制板及起翘控制板工作;其中,所述驱动控制板、转向控制板、起翘控制板和主控模块均密封设置在所述容置腔内,不仅降低了推进器的封装难度,同时也提升了推进器的密封性能及强度。

Description

推进器及水域可移动设备
技术领域
本实用新型涉及船舶领域,尤其涉及推进器及水域可移动设备。
背景技术
推进器为水域可移动设备的动力装置,用于推动水域可移动设备在水域移动。
现有推进器内的各电气设备之间相互独立并通过单独的空间进行独立安装及独立密封,占用空间大,造成机身的体积较大且笨重。
实用新型内容
本实用新型提供了一种推进器及水域可移动设备,简化封装结构,优化体积。
根据本申请的第一方面,本申请提供了一种推进器,包括:
机架,所述机架上设置有容置腔;
驱动控制板,用于控制推进器输出推进力;
转向控制板,用于控制推进器转向;
起翘控制板,用于控制推进器起翘;
主控模块,所述主控模块与所述驱动控制板、转向控制板及起翘控制板电连接,所述主控模块、驱动控制板、转向控制板及起翘控制板均密封于所述容置腔内。
根据本申请的第二方面,本申请还提供了一种水域可移动设备,包括水域载体和上述的推进器,所述机架与所述水域载体连接。
本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本申请设计了一种推进器及水域可移动设备,包括主控模块、驱动控制板、转向控制板、起翘控制板和机架,机架上设置有容置腔,驱动控制板、转向控制板、起翘控制板和主控模块均密封设置在容置腔内;其中,主控模块用于接收输入指令并根据接收到的指令来控制驱动控制板、转向控制板和起翘控制板工作,使得驱动控制板、转向控制板和起翘控制板之间能够独立工作或相互协作以控制推进器的工作。采用以上技术方案后,不仅可以将驱动控制板、转向控制板、起翘控制板和主控模块密封设置在容置腔内,提升了驱动控制板、转向控制板、起翘控制板和主控模块的密封效果,集成度高;同时还可以根据推进器的设计需求,任意增减驱动控制板、转向控制板和起翘控制板,降低了成本,提高了生产率。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的推进器的结构示意图;
图2是申请一实施例提供的推进器的剖面示意图;
图3是申请一实施例提供的推进器的分解示意图;
图4是申请一实施例提供的推进器的上部示意图;
图5是申请一实施例提供的推进器的上部剖面图;
图6是申请一实施例的上挡板与机罩连接的剖面图;
图7是申请一实施例提供的推进器的另一种示意图;
图8是申请一实施例提供的推进器的控制原理图;
图9是申请一实施例提供的转向控制板的控制原理图;
图10是申请一实施例提供的起翘控制板的逻辑控制图;
图11是申请一实施例提供的起翘控制板的控制原理图;
图12是申请一实施例提供的驱动控制板的控制原理图;
图13是申请一实施例提供的驱动控制板的部分示意图;
图14是申请中的驱动控制板与冷却安装板的结构示意图;
图15是申请一实施例提供的推进器的另一种示意图;
图16是申请一实施例提供的推进器的上部结构示意图;
图17是申请一实施例提供的推进器的部分结构示意图;
图18是申请一实施例提供的水域可移动设备的结构示意图。
附图标记说明:
100、推进器;200、水域载体;
10、机架;11、主机身;11a、机头;110a、盖体;1101a、唇边;1102a、通信线孔;1103a、线缆密封件;1104a、接线头;110b、内凸缘;110c、隔离板;1101c、电源线孔;110d、上挡板;1101d、内折边;1102d、穿线孔;110e、机罩;11b、机身主体;110f、第一线孔;110g、第一密封件;110h、第二线孔;110i、第二密封件;110j、第三线孔;110k、第三密封件;111、容置腔;111a、第一区域;111b、第二区域;111c、第三区域;12、水下机身;12a、导流管;12b、推进机壳;121、电机腔体;121、电机腔体;122、减速腔体;123、压水板;13、安装座;14、减速支架;15、轴密封件;16、第一电缆线;17、第二电缆线;171、第一电源线;172、第二电源线;173、第三电源线;18、第三线缆;
20、主控模块;21、主控电源接口;22、主控通信接口;23、导电线缆;24、操控设备通信接口;
30、起翘模块;31、起翘控制板;311、起翘主控板;3111、起翘控制器;3112、隔离驱动电路;3113、起翘温度采样电路;3114、起翘位置传感器;3115、唤醒信号触发电路;3116、电源开关控制电路;3117、起翘控件;3118、停止控件;312、起翘功率板;32、起翘致动器;322、起翘电机;321、起翘油缸;33、第二通信线缆;34、起翘温度传感器;36、维修起翘按键;
40、转向模块;41、转向控制板;411、转向电源接口;412、转向通信接口;413、UVW转向接口;414、第一通信线缆;415、UVW转向线缆;416、转向温度采样电路;417、转向位置采集电路;418、转向角度接口;419、转向电流电压采样电路;42、转向致动器;421、转向旋变传感器;43、转向角度传感器;44、转向锁止器;45、转向轴;46、减速模组;461、增扭齿轮组;462、减速器;47、逆变电路;
50、驱动模块;51、驱动控制板;51a、第一驱动板;51b、第二驱动板;511、驱动主控板;512、驱动功率板;513、驱动温度采样电路;514、驱动位置传感器;52、推进电机;521、第一定子绕组;522、第二定子绕组;523、主轴;53、螺旋桨;54、铝基板;55、推进减速器;551、冷却润滑油;
60、安装组架;61、夹持支架;62、转动支架;
70、冷却系统;70a、冷却液体;71、冷却器;711、冷却安装板;711a、第一管接头;712a、第二管接头;712、弯曲流道;72、储存箱;73、热交换器;74、泵体;
80、辅助电池;80a、动力电池;
90、外部操控设备;91、近操舵柄;92、方向盘;93、有线远操盒;94、显示屏。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
还应当理解,在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1至图3所示,根据本申请的第一方面,本申请提供一种推进器100,包括主控模块20、驱动模块50、转向模块40、起翘模块30和机架10。其中,驱动模块50包括驱动控制板51,转向模块40包括转向控制板41,起翘模块30包括起翘控制板31,机架10上设置有容置腔111,驱动控制板51、转向控制板41、起翘控制板31和主控模块20均密封设置在容置腔111内。主控模块20与驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31电性连接,用于接收输入指令并根据接收到的指令来控制驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31工作。采用以上技术方案后,不仅集成度高,结构更简单,散热更集中;同时还可以减少密封面的数量,提升了推进器100的密封性能及强度,增强可靠性,降低推进器100的封装难度,不需要对主控模块20、驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31进行单独密封保护,简化了结构,降低了制造难度,节省了成本。
作为一种示例,推进器100为船外机。水域载体200为船体。推进器100连接于水域载体200的艉板。当然,本申请实施方式对推进器100的产品类型并不限定,例如推进器100也可以是吊舱型推进器,悬挂于水域载体200的底部。水域载体200也可以是水陆两用交通设备。
示例性的,如图2所示,驱动模块50还包括推进电机52,驱动控制板51与推进电机52电连接,用于控制推进电机52提供推进力,以推动水域载体200在水域移动。其中,驱动模块50接收外部电池的直流电,并将直流电转换成交流电提供至推进电机52,以驱动推进电机52运行,驱动控制板51接收推进电机52的反馈信号,以及与主控模块20的通信,进而便于控制推进电机52的转速、转向、转动位置。
示例性的,如图2所示,转向模块40还包括转向致动器42,转向控制板41与转向致动器42电连接,用于控制转向致动器42提供使推进器100转向的转向动力。其中,推进器100的转向是指,推进器100输出推进动力的过程中,推进器100的推进方向根据需要的角度偏转,以使得水域可移动设备的航行移动方向按照需要的角度所对应关系偏转预设角度。示例性的,如图2所示,起翘模块30还包括起翘致动器32,起翘控制板31与起翘致动器32电连接,用于控制起翘致动器32提供使推进器100起翘的起翘动力。其中,推进器100具有初始位置和工作位置,推进器100的起翘是指,推进器100在初始位置和工作位置之间的转动,当推进器100位于初始位置时,推进器100的螺旋桨53与水脱离接触,且推进器100抬起高度达到最高状态;当推进器100需要推动水域载体200在水域移动时,起翘致动器32驱动推进器100由初始位置转动至工作位置,以使推进器100的螺旋桨53能够进入水中,实现推进水域载体200的功能。此外,起翘致动器32还可以用于改变螺旋桨53的吃水深度,起到控制水域载体200航行方向的作用。
应该说明的是,推进电机52、转向致动器42及起翘致动器32可以设置在容置腔111的外侧,推进电机52、转向致动器42及起翘致动器32也可以设置容置腔111的内侧,本申请不加以限制。
采用以上技术方案后,由于推进器100通过主控模块20接收输入指令并根据接收到的指令来控制驱动模块50、转向模块40及起翘模块30工作,驱动模块50、转向模块40与起翘模块30之间不仅能够独立工作,而且还可以相互协作以控制推进器100调整姿态在水域中移动,使得推进器100在制造过程中能够根据推进器100的设计需求,任意增减驱动模块50、转向模块40与起翘模块30来满足推进器100的功能需求,不仅通用性强,组装快捷方便灵活,扩展性强;而且还可以对推进器100进行升级改造,降低了成本,提高了生产率。
此外,相对于传统的利用一整块线路板对转向、起翘、推进控制,对转向、起翘和推进的控制方式可以更多样化,能够根据不同的组合方式得到不同功能需求的推进器100,将推进器100的各功能组件模块化、标准化、系统化,便于推进器100的组装,也提高了组装的生产效率;同时也便于推进器100的维护,方便更换,降低使用成本。
同时,将主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51密封在容置腔111内,使推进器100的整体集成度与电气化程度更高,减少密封失效的可能,并且有效的保护了机架10内部的零部件;同时还可以将冷却系统70外置,减少冷却系统70复杂度,能够更集中对推进器100内部的电气进行散热,以保证推进器100内部的可靠性,也使得推进器100的体积减小。
示例性的,推进器100只需要起翘功能,从而可以将转向模块40或转向控制板41从机架10移除,或者在推进器100组装时不需要安装转向模块40或转向控制板41等功能模块,不需要对主控模块20、驱动模块50及起翘模块30进行重新设计。其中,主控模块20与驱动模块50及起翘模块30电性连接,用于接收输入指令并根据接收到的指令来控制驱动模块50及起翘模块30工作;起翘控制板31用于控制起翘致动器32提供使机架10和连接在机架10的驱动模块50起翘的起翘动力,驱动模块50用于控制推进电机52提供推进力,整体结构简单,方便更换,适用性强。
或者,推进器100只需要转向功能,从而可以将转向模块40或转向控制板41从机架10移除,或者在推进器100组装时不需要安装起翘模块30或起翘控制板31等功能模块,不需要对主控模块20、驱动模块50及转向模块40进行重新设计,即推进器100安装有主控模块20、驱动模块50及转向模块40。其中,主控模块20与驱动模块50及转向模块40电性连接,用于接收输入指令并根据接收到的指令来控制驱动模块50及转向模块40工作,转向控制板41用于控制转向致动器42提供使推进电机52转向的转向动力,驱动模块50用于控制推进电机52提供推进力,整体结构简单,方便更换,适用性强。当然,也便于将转向控制板和起翘控制板均取消,从而可以将主控模块20与驱动模块50共用与另一种类型的推进器上,该类型的推进器可以不需要转向功能、以及起翘控制,例如,该类型的推进器可以是吊舱推进器。
在一个可选的实施方式中,如图2所示,机架10包括主机身11和与主机身11连接的水下机身12,推进电机52配置于水下机身12远离主机身11的部分,推进器100还包括配置于水下机身12外与推进电机52轴联接的螺旋桨53,容置腔111至少形成于主机身11,使得主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51能够在推进器100工作时位于水上,而螺旋桨53则位于水下,这样不仅能够有效保护主机身11内部的主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51,同时还可以通过螺旋桨53为推进器100提供行进的推进力。
可以理解的是,水下机身12配置有电机腔体121,推进电机52位于电机腔体121内。电机腔体121可以与容置腔111连通,也可以是与容置腔111隔绝。电机腔体121与容置腔111是否隔绝,主要取决于推进电机52的冷却方式,若推进电机52需要向电机腔体121内填充冷却液进行冷却,则电机腔体121与容置腔111隔绝,以避免冷却液进入容置腔111对电气元件造成影响。若推进电机52通过电机腔体121内的气体与水下机身12的壳体进行热交换冷却,则电机腔体121与容置腔111相通,以减少密封结构。当然,上述推进电机52的冷却方式不必然决定电机腔121与容置腔111连通,例如电机腔体121内填充冷却液对推进电机52冷却,电机腔体121与容置腔111连通,容置腔111内的电子器件可以通过保护膜包裹杜绝与冷却液接触。推进电机52经电机腔体121内的气体与水下机身12的壳体热交换,电机腔体121与容置腔111隔绝,以增加防护等级,在电机腔体121意外进水后,还能保住容置腔111内其他电子器件的安全。
在一个可选的实施方式中,如图2所示,主机身11具有远离水下机身12的机头11a和连接水下机身12的机身主体11b。其中,容置腔111具有形成于机头11a的第一区域111a,主控模块20设置在第一区域111a中,使得主控模块20与驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31的布局更加合理,结构更加紧凑,实现了主控模块20与驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31的模块化设计,且密封效果好,便于加工制造。
在一个可选的实施方式中,如图1和图2所示,容置腔111具有形成于机身主体11b的第二区域111b,起翘控制板31和转向控制板41设置于第二区域111b,从而能够对容置腔111进行优化,便于起翘控制板31和转向控制板41的布局,以提升空间利用率。通过将主控模块20与起翘控制板31、转向控制板41分布在两个不同区域,减少主控模块20的电磁干扰,提高主控模块20的控制有效性。由于第一区域111a位于机头11a,从而便于将主控模块20从第一区域111a拆卸进行维护,而不必影响其他控制器件的拆除。
其中,第二区域111b可以与第一区域111a相邻设置,或者第二区域111b也可以与第一区域111a不相邻设置,甚至第二区域111b与第一区域111a之间还可以设置隔离区域,可以有效地防止不同区域内产生的电磁波的相互干扰,本申请不加以限制。
在一个可选的实施方式中,如图2所示,驱动控制板51设置于第二区域111b并邻近水下机身12,且容置腔111在第二区域111b邻近水下机身12处形成封闭端,以达到防水之功效,同时也可以利用机身12外部环境流动的水经机身12的封装壳体对驱动控制板51进行散热,相对于传统接触导热或空气对流散热,其散热效果明显显著提升,其结构简单,成本极低。
在一个可选的实施方式中,如图2和图7所示,容置腔111具有形成于水下机身12的第三区域111c,第三区域111c与第二区域111b连通,驱动控制板51设置于第三区域111c,容置腔111在第三区域111c远离机身主体11b处形成封闭端,以增加防水渗透入容置腔111的密封结构,提高防水等级,保证容置腔111内部电子元器件的安全性。利用驱动控制板51设置于水下机身12,使得驱动控制板51更加靠近电机52,便于驱动控制板51与电机52连接导电线,水下机身12的布局更加合理,结构更加紧凑,同时还可以通过水下机身12外部的流动水进行散热,可以不用额外增加的循环水动力,其结构简单,成本极低,相对接触导热或空气对流散热,其散热效果提升非常显著。
在一个可选的实施方式中,如图8所示,主控模块20包括主控通信接口22和主控电源接口21,主控电源接口21用于与推进器100外部的辅助电池80连接,主控通信接口22用于与转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51通信连接,以传输根据输入指令生成的操作数据,使得辅助电池80能够向主控模块20提供电能,而主控模块20则可以通过主控通信接口22向转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51的至少一者传输根据操作数据生成的控制信息,转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51也可以通过主控通信接口22向主控模块20反馈其执行控制信息后的结果。
如图8所示,主控模块20还设有与近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等外部操控设备90通信连接的操控设备通信接口24,利用操控设备通信接口24接收近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等操控设备90的操控信息,以及向近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等操控设备90反馈运行信息。其中,操控设备通信接口24设置在机头11a与第一区域111a连通的位置,便于操控设备通信接口24从机头11a处向外连接电缆线连接外部的操控设备90,以实现方便热插对接,满足多样化操控需求。
此外,操控设备90还包括但不限于与水域载体200通信连接的移动终端或遥控手柄,移动终端可以是手机、平板电脑、电脑等设备。在主控模块20接收到外部操控设备90的控制指令时,基于外部操控设备90的控制指令控制推进器100执行相应的动作,如加速、减速、转向、起翘等动作。主控模块20除于外部操控模块交互,还可以与云端服务器交互,以获取云端数据,例如可以利用主控模块20结合云端数据的GPS位置信息,与起翘模块30、转向模块40和驱动模块50交互,实现操控水域可移动设备达到位置保持、航向保持等功能作用。
在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,转向控制板41包括转向通信接口412、转向电源接口411和UVW转向接口413,转向通信接口412与主控通信接口22之间连接有第一通信线缆414,转向电源接口411连接至主控电源接口21与电池连接的导电线缆23上,UVW转向接口413与转向致动器42之间连接有UVW转向线缆415。转向致动器42为三相电机。UVW转向接口413为三相导电线接口,用于UVW三相线连接。转向控制板41设有逆变电路47,以将辅助电池80的直流电转换为三相交流电输出至转向致动器42。其中,第一通信线缆414用于实现转向通信接口412与主控通信接口22之间的双向信号传输,导电线缆23则可以为转向控制板41提供电能,转向控制板41通过UVW转向线缆415控制转向致动器42的运行。
在一个可选的实施方式中,如图8所示,转向模块40还包括转向角度传感器43,转向控制板41与转向角度传感器43信号连接,用于检测转向致动器42输出到转向轴的扭矩角度,使得转向模块40能够根据转向角度传感器43的数据获取转向轴的转动位置,进而判断推进器100转向状态,结构简单、安装方便,实用性强。
其中,转向控制板41上设有转向角度接口418,转向角度传感器43通过线束连接到转向角度接口418,使得转向控制板41能够对转向致动器42输出到转向轴的实际转动角度进行检测及监控,而后将检测到的转角信号传给主控模块20,以便主控模块20能够实时控制推进器100的转向运动,保证推进器100转向行驶时的动态稳定性。转向控制板41可以根据信号线获取转向致动器42的输出扭矩,以及可以根据转向角度传感器43获取转向轴的实际转动角度,从而可以实现闭环控制推进器100的转向。在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,转向模块40还包括转向锁止器44,转向控制板41与转向锁止器44信号连接,用于使转向致动器42的转动位置锁止保持不变,达到推进器100的转向角度保持不变,避免在转向致动器42停止输出转动扭矩下,环境作用力改变推进器100的转向角度,而影响下一次转向。从而能够提供对推进器100的转向角度进行精确控制。
在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,转向模块40还包括转向温度采样电路416,转向温度采样电路416设置于转向控制板41,用于获取转向致动器42的温度,并能够对转向致动器42的温度进行监控,在转向致动器42温度过热的情况,采取紧急措施。其中,紧急措施可以包括但不限于采取报警措施等有效控制转向致动器42温度的方式。
在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,转向模块40还包括转向位置采集电路417,转向位置采集电路417设置于转向控制板41,用于获取转向致动器42的转动位置,有效地保证了转向致动器42的转动位置的精确定位,进而提高对推进器100的转向角度的精度控制,并且可以结合转向角度传感器43获取的转向轴转动角度,实现闭环控制推进器转向。
其中,转向致动器42采用无感FOC控制,以简化转向致动器42控制方式,保障转向致动器42使用寿命,减少故障率。当然,在其他实施方式中,转向致动器42采用有感FOC控制,转向致动器42设有转向旋变传感器421,转向旋变传感器421包括转向信号盘和转向磁感应器,转向信号盘安装在转向致动器42的转向输出轴上,转向磁感应器设置在转向信号盘一侧并与转向位置采集电路417连接,当转向致动器42带动转向信号盘转动,转向磁感应器感应到转向信号盘上的信号并将其发送给转向位置采集电路417,由转向位置采集电路417进行处理分析转向输出轴的转动位置,进而可以获取到转向致动器42的转动位置,从而可以精确控制转向致动器42的输出转向扭矩。
在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,转向模块40还包括转向电流电压采样电路419,转向电流电压采样电路419设置于转向控制板41并分别与UVW转向接口413的三相导电线接口连接,使转向致动器42工作时的电流和电压变化能够得到监控。
在一个可选的实施方式中,如图8、图10和图11所示,起翘控制板31包括起翘主控板311和起翘功率板312,其中,起翘功率板312与起翘主控板311经通信线缆和导电线缆连接,以实现起翘功率板312与起翘主控板311的通信,以及经起翘主控板312与主控通信接口22和辅助电池80连接。起翘致动器32与起翘功率板312连接,利用起翘功率板312的转换电路实现控制起翘致动器32的输出功率。
采用以上技术方案后,既避免了起翘功率板312上的强电信号与起翘主控板311上的弱电信号之间相互干涉,又避免了起翘功率板312上的发热量大的器件与起翘主控板311上发热量小的器件之间的热干扰,同时还避免了由于安全间距/爬电距离不足而降低产品的可靠性,也方便对起翘功率板312和起翘主控板311进行维护,不必因为起翘控制板31的一部分损坏而更换掉整块起翘控制板31,大大的节约了成本,提高了起翘控制板31的可靠性与安全性。
在一个可选的实施方式中,如图10和图11所示,起翘主控板311包括起翘控制器3111和隔离驱动电路3112,隔离驱动电路3112设置在起翘控制器3111与起翘功率板312之间,起翘控制器3111用于对起翘致动器32进行逻辑控制,以此提高整个起翘主控板311的工作稳定性、可靠性,也延长了其使用寿命。其中,隔离驱动电路3112可以有效隔离起翘功率板312上的电源干涉,也可以根据起翘功率板312的工作情况作出最利于保护线路的动作反应。
在一个可选的实施方式中,如图10和图11所示,起翘主控板311包括起翘温度采样电路3113,起翘温度采样电路3113设置于起翘主控板311,用于获取起翘致动器32的温度,并能够对起翘致动器32的温度进行监控,在起翘致动器32温度过热的情况,采取紧急措施,例如对起翘致动器32报警告故障,既保证了起翘致动器32的安全,也保证了起翘致动器32的高效工作。
在一个可选的实施方式中,起翘主控板311包括起翘温度传感器34,起翘温度传感器34用于采集起翘致动器32的温度,起翘温度采样电路3113与起翘温度传感器34连接,用于接收起翘温度传感器34的温度信号,并处理成与温度信号成线性关系的电压信号,电压信号传输给起翘控制器3111并由起翘控制器3111进行处理,起翘控制器3111根据处理结果控制起翘致动器32工作,防止起翘致动器32内部的温度过高,从而影响到起翘致动器32寿命,甚至存在安全隐患。因此,本申请通过起翘温度传感器34能够及时获取起翘致动器32的当前温度,以将起翘致动器32的温度控制在正常范围,起到保护起翘致动器32的作用。
在一个可选的实施方式中,推进器100可以通过安装组架60安装在水域载体200的尾部,安装组架60包括夹持支架61和与机架10连接的转动支架62,夹持支架61可以通过焊接或螺纹连接的方式固定连接在水域载体200上,或与水域载体200一体设置。起翘致动器32传动连接夹持支架61及转动支架62之间,用于推动转动支架62进而带动推进器100起翘。
在一个可选的实施方式中,起翘致动器32可以是电动推杆、液压缸、气缸、电液动力缸或其他能够输出动力的设备。例如,起翘致动器32为电动推杆时,其一端安装在夹持支架61上,另一端为伸缩端,伸缩端连接于转动支架62,且通过伸缩,电动推杆能够推动转动支架62相对夹持支架61旋转,使得连接于机架10的推进电机52和与推进电机52轴联接的螺旋桨53起翘。
示例性的,如图10和图11所示,起翘致动器32包括起翘电机322和起翘油缸321,起翘电机322用于向起翘油缸321提供油压动力。例如,当起翘电机322正转时,液压油或水流入起翘油缸321的一侧,使得推进器100翘起。当起翘电机322反转时,液压油或水从刚才一侧的油缸里流出,进入到油缸另一侧,从而可以将推进器100的螺旋桨53推入水中,实现推进器100的入水功能。
在一个可选的实施方式中,起翘温度传感器34与起翘电机322连接,用于对起翘电机322的温度进行监控,在起翘电机322温度过热的情况,采取紧急措施。其中,紧急措施可以包括但不限于采取报警措施等有效控制起翘电机322温度的方式。
在一个可选的实施方式中,如图10所示,由于整机系统的设计,在推进器100下电的情况下,起翘模块30也处于下电状态。然而,这种下电方式无法满足某些需要单独使用起翘模块30的场景的使用需求。例如,在推进器100的起翘模块30出现故障的情况下,为避免误启动推进器100的推进电机52导致螺旋桨53旋转,从而对维修人员造成伤害等问题,通常会使推进器100下电,而这会导致起翘模块30无法完成起翘动作,无法完成起翘动作则会增大推进器100的维修难度。因此,起翘模块30还包括维修起翘按键35,维修起翘按键35可以在推进器100下电情况下,起翘控制器3111能够响应于由被触发的维修起翘按键35产生的起翘控制指令来控制起翘致动器32执行起翘动作,实现在维修模式下起翘控制器3111也能控制起翘致动器32执行起翘动作,从而降低推进器100的维修难度。
在一个可选的实施方式中,如8和图11所示,起翘主控板311还包括辅助电源、电源开关控制电路3116和唤醒信号触发电路3115,辅助电源的电能由辅助电池80提供并与起翘控制器3111连接,用于在电源开关控制电路3116未导通时,以利用辅助电源向起翘控制器3111供电;同时,辅助电池80在电源开关控制电路3116导通时也可以向起翘控制器3111进行供电,即在主控模块20工作时,由主控模块20统筹各与其关联的用电设备的上下电控制,可以实现各用电设备的集中管理;而在主控模块20不工作时,起翘模块30可通过辅助电源实现单独上电来进行起翘控制,又可以满足特定场景下的使用需求。其中,唤醒信号触发电路3115用于接收外部操控设备90的唤醒信号,电源开关控制电路3116导通,进而使得起翘控制器3111和起翘致动器32能够接收到辅助电池80传输过来的电能,以向起翘控件30和控制器20供电。
在一个可选的实施方式中,如图11所示,起翘主控板311还包括起翘控件3117,用于产生的起翘控制指令来控制起翘致动器32执行相应的起翘动作。其中,起翘控件3117可以包括但不限于向上起翘控件和向下起翘控件,向上起翘控件用于控制起翘致动器32驱动推进器100往向上和向下的其中一个方向执行起翘动作,即在工作位置与初始位置之间转动。
在一个可选的实施方式中,如图11所示,起翘主控板311还包括停止控件3118,停止控件3118用于在起翘致动器32驱动推进器100执行起翘动作的过程中停止转动,可以基于实际需求可以将推进器100停留在工作位置与初始位置之间。
在一个可选的实施方式中,如图8和图11所示,起翘主控板311还包括起翘通信接口313,起翘通信接口313通过通信线缆与主控通信接口22通信连接,用于实现转向通信接口412与主控通信接口22之间的双向信号传输。
在一个可选的实施方式中,如图10所示,起翘主控板311还包括起翘电压采样电路3119,起翘电压采样电路3119设置于起翘主控板311并分别与起翘功率板312连接,以对起翘致动器32工作时的电压进行监控,在起翘致动器32电压超过了电压报警阈值时,采取紧急措施。其中,紧急措施可以包括但不限于采取报警措施等有效控制起翘致动器32电压的方式。
在一个可选的实施方式中,如图11所示,起翘主控板311还包括起翘电流采样电路314,起翘电流采样电路314设置于起翘主控板311并分别与起翘功率板312连接,以对起翘致动器32工作时的电流进行监控,在起翘致动器32电流超过了电流报警阈值时,采取紧急措施。其中,紧急措施可以包括但不限于采取报警措施等有效控制起翘致动器32电流的方式。在本实施方式中,起翘主控板311还包括起翘电流放大电路和起翘过流检测电路,起翘电流放大电路能够将起翘电流采样电路314获取的电流信号进行放大处理,使得信号更易被起翘主控板311识别。起翘过流检测电路则可以直接判断起翘电流采样电路314获取的电流信号是否超过了电流报警阈值,以便起翘主控板311能够快速作出响应,降低导致线路老化等概率。此外,相较于软件控制,能提高过流保护功能的响应速度。
在一个可选的实施方式中,如图8和图9所示,起翘模块30还包括起翘位置传感器3114,起翘控制器3111与起翘位置传感器3114电连接,起翘位置传感器3114用于检测起翘致动器32致动的起翘位置,并将起翘位置发送至起翘控制器3111,以便能够对推进器100的起翘位置进行精准控制,不仅可以提醒驾驶员在推进器100当前的起翘位置,提高了推进器100使用的安全性,而且反馈信号和控制元件数量少,结构简单,便于操作的特点,设计人性化。可以理解的是,起翘位置传感器3114设置于推进器100的起翘轴附近,或者设置于推进器100的起翘轴同步的转动轴附近,以感应推进器100的实际起翘角度,从而实现闭环控制推进器100的起翘角度。
在一个可选的实施方式中,如图8和图12所示,驱动控制板51包括驱动主控板511和驱动功率板512,驱动主控板511连接至主控通信接口22和驱动功率板512,用于与驱动主控板511通信交互并控制驱动功率板512运行,驱动功率板512与外部的动力电池80a连接,并输出电流至推进电机52。
采用以上技术方案后,既避免了驱动功率板512上的强电信号与驱动主控板511上的弱电信号之间相互干涉,又避免了驱动功率板512上的发热量大的器件与驱动主控板511上发热量小的器件之间的热干扰,同时还避免了由于安全间距/爬电距离不足而降低产品的可靠性,也方便对驱动功率板512和驱动主控板511进行维护,不必因为驱动控制板51的一部分损坏而更换掉整块驱动控制板51,大大的节约了成本,提高了驱动控制板51的可靠性与安全性。
此外,由于动力电池80a向驱动控制板51提供低压直流电,而在驱动功率板512与驱动控制板51连接后,驱动功率板512能够将动力电池80a提供的低压直流电转换为高压交流电,以供推进电机52使用,不仅不需要接入高压交流电,降低安全隐患;同时将低压直流电与高压交流电分开设计,可以提高驱动控制板51的可靠性与安全性。
在一个可选的实施方式中,如图12所示,驱动模块50包括驱动温度采样电路513,驱动温度采样电路513设置于驱动主控板511上,驱动温度采样电路513与驱动功率板512、推进电机52电连接,用于采集驱动功率板512的温度和推进电机52的温度,从而能够对驱动功率板512及推进电机52的温度进行监控,在驱动功率板512及推进电机52温度过热的情况,采取紧急措施,既保证了驱动功率板512及推进电机52的安全,也保证了驱动功率板512及推进电机52的高效工作。
在一个可选的实施方式中,如图12所示,驱动模块50还包括驱动位置传感器514,驱动主控板511与驱动位置传感器514电连接,驱动位置传感器514用于检测推进电机52的转动位置,以便能够对推进器100的运动位置进行精准控制,提高了推进器100使用的安全性,还具有结构简单、便于操作等特点。
其中,驱动位置传感器514为旋变传感器,其包括驱动信号盘和驱动磁感应器,驱动信号盘安装在推进电机52的主轴523上,驱动磁感应器设置在驱动信号盘一侧并与驱动位置采集电路连接,当推进电机52带动驱动信号盘转动,驱动磁感应器感应到驱动信号盘上的信号并将其发送给驱动位置采集电路,由驱动位置采集电路进行处理分析驱动输出轴的转动位置,进而可以获取到推进电机52的转动位置。
在一个可选的实施方式中,如图8和12所示,驱动控制板51包括驱动控制器515、驱动主控板511和驱动功率板512,驱动控制器515用于接收主控模块20的目标扭矩指令通过驱动主控板511发送至推进电机52,使得推进电机52能够执行目标扭矩输出。
在一个可选的实施方式中,如图7、11和图14所示,驱动主控板511和驱动功率板512的数量均为2个,其中,推进电机52具有两个定子绕组,其中一个驱动主控板511和其中一个驱动功率板512与其中一个定子绕组连接,另外一个驱动主控板511和另外一个驱动功率板512与另外一个定子绕组连接,使得两个驱动功率板512能够分别向两个定子绕组供电,而两个驱动主控板511则可以向两个定子绕组供输送控制指令,使得两个定子绕组能够相互配合并向外部输出目标扭矩。
在一个可选的实施方式中,如图12和图13所示,驱动模块50还包括与驱动功率板512电连接的铝基板54,其中,驱动温度采集电路513还与铝基板54电连接,用于采集铝基板54的温度,从而可以获取到驱动功率板512的温度,避免驱动功率板512温度出现过热的情况,同时将驱动功率板512与铝基板54连接,使得驱动功率板512能够具有较强的吸热散热的功效,能够将驱动功率板512上热量全部有效导入铝基板54上,更好地进行散热,避免驱动功率板512长时间使用温度升高发烫,也可以利用驱动温度采集电路间接获取到驱动功率板512的温度,还可以降低了驱动功率板512本身的重量。
在一个可选的实施方式中,如图1和图15所示,驱动控制板51位于机架10在水上的部分,推进器100还包括冷却系统70,冷却系统70设置在机架10上,冷却系统70的一部分与驱动控制板51热耦合,用于驱动控制板51热交换以降低驱动控制板51的温度;另一部分设置于机架10的水下部分,以将驱动控制板51的热量经机架10的水下壳体传导至水域,散热效果提升。
作为一种示例,机架10上设有压水板123,压水板123连接于水下机身12,且压水板123和水下机身12可以为一体铸造成型的结构,也可以为两个单独成型的构件,通过螺纹连接、焊接等方式连接在一起。其中,机架10在水上部分是指机架10露出水面的结构,包括机头11a、机身主体11b和位于压水板123上端的水下机身12;水下部分是指机架10沉于水面之下的结构,包括位于压水板123下端的水下机身12;水域包括海洋、胡泊、河流、水库、池塘及养殖场等水体区域,使得与推进器100连接的水域载体200能够在水体区域上工作,而驱动控制板51的热量能够被机架10传递到水体中进行散热。
在一个可选的实施方式中,压水板123连接在水下机身12较靠上(靠近机身主体11b的一侧)的位置并向远离水域载体200的一侧延伸,且压水板123位于螺旋桨53上方。如此,螺旋桨53位于压水板123远离机身主体11b的一侧,其运转时引起的水浪能够被控制在压水板123之下,从而减小水域载体200行驶的兴波阻。
在一些实施例中,压水板123和水下机身12之间导热连接,即压水板123与水下机身12互传热量。例如,使压水板123和水下机身12互之间通过相同的导热材料(如铝合金)一体制成,或者通过导热体(如导热性能较好的金属)实现导热连接。如此,传导至水下机身12的热量除了直接传导至水中外,还可以快速传导至压水板123,然后传导至水中,相当于提高了散热面积。并且,对于压水板123位于螺旋桨53上方的实施方式,在螺旋桨53的推动下,水流以较快的速度从螺旋桨53流过,能够快速高效带走螺旋桨53上的热量,使得驱动控制板51的热量能够较快地通过水下机身12、螺旋桨53传导至水体中。
在一些实施方式中,压水板123的下表面设有一水刀板,水刀板沿竖向设置,以提高水域载体200的转弯性能。在一个可选的实施方式中,如图1和图13所示,冷却系统70配置有循环流动的冷却液体70a,其中,冷却液体70a与容置腔111隔绝,冷却液体70a从驱动控制板51吸收热量,并在机架10的水下部分处释放热量至外部的水域,从而能够将驱动控制板51工作时产生的热量通过冷却系统70释放热量至外部的水域,有效降低驱动控制板51的温度。
示例性的,冷却液体70a在机架10上的封闭内循环路径上流动,以利用冷却液体70a在循环流动的过程中与驱动控制板51进行热交换,再将驱动控制板51传递的热量传递至水下机身12,水下机身12与外界环境进行热交换即可对冷却液体70a进行降温,提高了驱动控制板51与水下机身12之间的热量的传递效率,也保证了驱动控制板51的冷却效率。机架10上的封闭内循环路径与容置腔111隔绝,以保证容置腔111内的器件不受冷却液70a的影响,避免对容置腔111内的电子器件造成短路影响。在一个可选的实施方式中,如图1和图15所示,冷却系统70包括热交换器73、用于冷却热源的冷却器71和用于存储冷却液的储存箱72,其中,热交换器73设置在机架10能够与水域接触的部分,使得热交换器73能够通过机架10与水域环境进行热交换。储存箱72固定于机架10上,并经流道连通热交换器73,冷却器71位于容置腔111内,与储存箱72、热交换器73经流道连通形成闭环回路,冷却器71与驱动控制板51接触,以吸收驱动控制板51的热量,从而有效了降低驱动控制板51的温度。
本实施方式中,冷却器71对驱动控制板51冷却,驱动控制板51设置在容置腔111内远离机头的一段,冷却器71包括冷却安装板711,冷却安装板711对容置腔111邻近水下机身12的一端封闭,同时冷却安装板711内部与设置在水下的热交换器73经入水管道连通,并在连接接口处设置密封元件。利用冷却安装板711对容置腔111邻近水下部分的一端密封,以保障容置腔111内密封性,且减小密封元件,以及避免水下部分渗漏的水进入到容置腔111内。机身主体11b还设有与水下腔体连通的水上管路腔体,水上管路腔体位于容置腔111一侧,与容置腔111隔离。水上管路腔体用于容纳水泵74、储存箱72以及连通冷却安装板711的管路。冷却安装板711设有与容置腔111隔绝的出水口和进水口,出水口与储存箱72经管道密封连接,进水口与热交换器73经管道密封连接。储存箱72固定于机头,可通过在机头拆卸下机罩后,方便对储存箱72内部补充冷却液。储存箱72还可设置调压阀,以利用调压阀调节循环系统内部的压力,保证循环系统的冷却稳定性。
在一个可选的实施方式中,如图1和图13所示,冷却系统70包括泵体74,泵体74设置在闭环回路,用于驱动闭环回路的冷却液循环流动,能够循环重复利用,对环境无影响。
示例性的,泵体74为电子泵,电子泵与驱动控制板51电连接并通过驱动控制板51对其运转进行控制,其中,主控模块20通过向电子泵输出控制电流来控制电子泵的运转,控制电流越大,电子泵的运转功率越大,电子泵的转速越快,进一步使得冷却液的流动速度越快。
具体的,如图12至图14所示,当驱动控制板51通过驱动温度采集电路513感知驱动控制板51的温度超过阈值时,驱动控制板51控制电子泵启动并以较大功率的工作,储存箱72内的冷却液通过电子泵输送至冷却器71,冷却液带走冷却器71及冷却器71上的驱动控制板51的热量,然后冷却液流动至热交换器73进行热交换,待冷却液经热交换器73降温之后再回到储存箱72。当驱动控制板51的温度降低于阈值时,驱动控制板51控制电子泵以较小功率的运行,使冷却液在冷却器71及驱动控制板51的保温作用下保持合适的温度和粘度,避免冷却液的温度下降幅度过大,避免电子泵需要冷启动,于是有利于使驱动控制板51能够长时间、大功率、安全及稳定高效地工作,且有利于节能,以及有利于降低维护成本和运行成本。之后,当驱动温度采集电路513监测驱动控制板51的温度再次超过阈值时,驱动控制板51控制电子泵继续以较大功率的运行,得到驱动控制板51能够快速降温。
在一个可选的实施方式中,闭环回路上还设有过滤器,过滤器可以对冷却液起到过滤作用,防止堵塞。
在一个可选的实施方式中,储存箱72上设有液位传感器,驱动控制板51与液位传感器电连接,当液位传感器监测储存箱72内的冷却液的存量不足时,液位传感器可以通过推进器发出警报,避免影响冷却效果。
在一个可选的实施方式中,泵体74的出液端口设有压力开关装置,当泵体74的出液端口的压力高于额定的安全压力时,压力开关装置相应断开泵体74的电源,避免压力超出设定值范围,有利于保护闭环回路。
在一个可选的实施方式中,如图14和图15所示,冷却器71设有冷却安装板711和形成于冷却安装板711内的弯曲流道712,弯曲流道712通入闭环回路的冷却液,驱动控制板51安装在冷却安装板711的表面上,经冷却安装板711传递热量至弯曲流道712内的冷却液,使得冷却安装板711能够将驱动控制板51因工作产生的热量由冷却液带走,从而有效了降低驱动控制板51的温度。
示例性的,冷却安装板711上设有用于与流道连接的第一管接头711a及第二管接头712a,第一管接头711a与弯曲流道712的一端连接,第二管接头712a与弯曲流道712的另一端连接,第一管接头711a和第二管接头712a,使得弯曲流道712与储存箱72及热交换器73能够经流道连通形成闭环回路,并能够带走驱动控制板51的热量,实现驱动控制板51的降温目的。在一个可选的实施方式中,如图12所示,驱动控制板51包括第一驱动板51a和第二驱动板51b,第一驱动板51a和第二驱动板51b设置在冷却安装板711相对的两个表面上,以增大驱动控制板51的散热面积,加强驱动控制板51的散热效果。
示例性的,冷却安装板711具有相对的第一端面和第二端面,弯曲流道712形成在第一端面和第二端面之间的内部区域上,且第一驱动板51a通过铝基板54贴装在第一端面上,第二驱动板51b通过铝基板54贴装在第二端面上。在一个可选的实施方式中,如图2和图13所示,推进电机52包括第一定子绕组521和第二定子绕组522,第一定子绕组521和第二定子绕组522沿推进电机52的主轴523并排,第一驱动板51a电连接第一定子绕组521,第二驱动板51b电连接第二定子绕组522,使得第一驱动板51a和第二驱动板51b能够通过第一定子绕组521和第二定子绕组522驱动推进电机52的主轴523转动,为推进器100提供推进力。
在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图17所示,机架10在容置腔111内配置有安装座13,转向致动器42、转向控制板41与起翘控制板31固定在安装座13,安装座13固定在机架10上且位于第二区域111b中,使得转向致动器42、转向控制板41及起翘控制板31稳定固定在第二区域111b中,同时还可以通过安装座13调整转向致动器42、转向控制板41及起翘控制板31之间的相对位置,使其空间布置更合理,不需要对第二区域111b的空间进行重新设计,可以更好的将安装座13固定在第二区域111b的容忍范围内,调整灵活,适应性强。
示例性的,安装座13包括相背设置的第一侧和第二侧,第一侧与第二侧之间连接有第一侧壁,第一侧壁上设有致动器安装部。其中,起翘控制板31安装在安装座13的第一侧上,转向控制板41安装在安装座13的第二侧,转向致动器42安装在致动器安装部,使得起翘控制板31和转向控制板41均无需单独占用机架10内的安装位置,有利于机架10内空间的合理布局。
采用以上技术方案后,通过将起翘控制板31和转向控制板41均集成安装在安装座13上,使得推进器100的结构更加紧凑,即推进器100仅通过安装座13即可同时将起翘控制板31和转向控制板41固定在容置腔111内,起翘控制板31和转向控制板41均无需单独占用机柜内的安装位置,结构紧凑,可减少对容置腔111内的安装位置的占用,有利于推进器100内空间的合理布局。
在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图14所示,推进器100还包括安装组架60,安装组架60用于连接水域载体200。其中,安装组架60与机架10之间配置有转向轴45,转向轴45一端位于容置腔111内,以经减速器、增扭组件接受转向致动器42的转向动力,使得转向控制板41能够通过转向致动器42驱动转向轴45转动以带动安装组架60相对于机架10转动,从而实现推进器100的转向功能。
在一些实施方式中,如图2、图3和图16所示,转向轴45与机架10之间设置轴密封件15,以对转向轴45与机架10之间的间隙进行密封,从而可以有效阻止液体渗透至容置腔111内,对主控模块20与驱动控制板51、转向控制板41及起翘控制板31等的使用安全造成隐患。
示例性的,主机身11上设有第一转动孔,水下机身12上设有第二转动孔,第一转动孔的位置与第二转动孔的位置相对应,转向轴45连接在安装组架60上并从安装组架60的两端伸出,转向轴45的其中一端从第一转动孔伸进容置腔111内,用于接受转向致动器42的转向动力;转向轴45的另一端转动安装在第二转动孔中,轴密封件15填充在转向轴45与第一转动孔及第二转动孔之间的间隙中,能防止水进入容置腔111内,保障了控制驱动模块50、转向模块40及起翘模块30用电的安全性。在一个可选的实施方式中,如图2、图7和图17所示,机架10配置有减速支架14,安装座13与减速支架14固定连接。其中,转向模块40还包括装配于减速支架14的减速模组46,减速模组46与转向轴45传动连接,转向致动器42与减速模组46传动连接,经减速模组46输出转向扭矩至转向轴45,使得转向轴45能够带动安装组架60相对于机架10转动,从而实现推进器100的转向功能。
示例性的,如图17所示,第一侧壁沿安装座13高度方向上设置有致动器安装部、减速模组安装部和减速支架安装部,使得转向致动器42、减速模组46及减速支架14能够自下而上并对应安装在致动器安装部、减速模组安装部和减速支架安装部。其中,减速支架14可以通过焊接或螺纹连接的方式固定连接在安装座13的第一侧壁上,或与安装座13一体设置。
或者,第一侧壁沿安装座13高度方向上设置,且第一侧壁的两个端部上分别设置有致动器安装部和减速支架安装部,减速支架14可以通过焊接或螺纹连接的方式固定连接在减速支架安装部,减速模组通过螺纹连接的方式固定连接在减速支架14,转向致动器42通过螺纹连接的方式固定连接在致动器安装部上,本申请不加以限制。在一个可选的实施方式中,如图8和图17所示,减速模组46包括增扭齿轮组461和减速器462,增扭齿轮组461装配于减速支架14,并连接转向轴45,减速器462固定于减速支架14,并与增扭齿轮组461连接,转向致动器42连接于减速器462,使得转向致动器42能够利用减速器462及增扭齿轮组461转速转换为所需的扭矩,以便能够驱动安装组架60相对于机架10转动,同时又可以降低安装组架60相对于机架10的转动速度。
在一个可选的实施方式中,如图2、图4和图6所示,机头11a设有盖体110a,盖体110a的周侧与机身主体11b密封盖合,第一区域111a形成于盖体110a的内侧,以阻止外部的液体进入到第一区域111a中,从而可以对主控模块20进行保护,提高主控模块20的使用寿命;同时还便于主控模块20的拆装。
示例性的,机头11a的顶部为敞口结构,盖体110a包括盖体挡板和自盖体挡板弯曲形成的盖体侧板,盖体挡板通过盖体侧板可拆卸的安装在敞口结构,主控模块20容置在盖体挡板与盖体侧板构成的盖体容置腔中。
在一个可选的实施方式中,盖体侧板形成在盖体挡板的周侧,且盖体侧板在远离盖体挡板的一端向外弯折并形成盖体固定部,使得盖体侧板能够通过盖体固定部固定在机身主体11b的顶部。其中,盖体固定部可以为盖体侧板向外折弯的裙板,或者盖体固定部也可以为盖体侧板上折弯形成的卡扣,本申请不加以限制,其目的主要为了使得盖体侧板通过盖体固定部固定在机身主体11b的顶部,且盖体侧板与机身主体11b之间通过盖体密封件密封连接。示例性的,如图4和图6所示,机头11a还设有内凸缘110b,盖体110a的周侧设有与内凸缘110b密封贴合的唇边1101a,唇边1101a位于第一区域111a外,并在主机身11至水下机身12相对方向与内凸缘110b堆叠,以对第一区域111a进行密封,避免液体进入到第一区域111a的内部。
示例性的,如图4和图7所示,内凸缘110b自敞口结构的内壁向机身主体11b内部延伸,唇边1101a自盖体侧板在远离盖体挡板的一端向外弯折,在盖体110a盖合在敞口结构时,唇边1101a与内凸缘110b在推进器100的高度方向上至少有部分重叠。其中,盖体密封件可以填充在唇边1101a与内凸缘110b之间的间隙中,或者唇边1101a的底部采用软胶结构,使得唇边1101a能够抵接在内凸缘110b上并产生一定的形变,从而可以对第一区域111a进行密封,避免液体进入到第一区域111a的内部。利用内凸缘110b与唇边1101a在机头11a的敞口朝向上堆叠密封,从而可以提高盖体110a与内凸缘110b的密封性。当然,在其他实施方式中,也可以是利用内凸缘110b围合在盖体110a的周侧在径向上提供密封压力,以保证密封性。在一个可选的实施方式中,如图5、图7和图8所示,机头11a配置有固定于内凸缘110b上的隔离板110c,第一区域111a形成于隔离板110c和盖体110a之间,主控模块20经穿过隔离板110c的通信线缆连接转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51,隔离板110c可以有效地防止主控模块20与转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51之间产生的电磁波的相互干扰。其中,通信线缆包括连接在转向通信接口412与主控通信接口22之间的第一通信线缆414、连接在主控模块20与起翘控制板31之间的第二通信线缆33、及连接在主控模块20与驱动控制板51之间的第三通信线缆,第一通信线缆414、第二通信线缆33及第三通信线缆用于实现主控模块20与转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51之间的通信连接。当然,在其他实施方式中,盖体110a也可以是与隔离板110c的边缘密封连接,隔离板110c的边缘再与内凸缘110b密封连接,从而实现盖体110a与机身主体11b密封。
示例性的,第一通信线缆414、第二通信线缆33和第三通信线缆的一端与主控模块20的主控通信接口22电性连接,第一通信线缆414、第二通信线缆33和第三通信线缆的另一端从隔离板110c的线孔穿过并位于第二区域111b;其中,第一通信线缆414的另一端与转向控制板41的转向通信接口412连接,第二通信线缆33的另一端与起翘控制板31的起翘通信接口313连接,第三通信线缆的另一端与驱动控制板51的驱动通信接口连接,这样不仅使得主控模块20与转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51之间的组装更容易,配置更灵活方便,仅通过通信线缆即可实现主控模块20与转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51之间的通信连接;而且还可以减小了主控模块20的体积以及推进器100的体积,使得主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31和驱动控制板51能够根据容置腔的内部空间进行合理的布局。此外,通信线缆与主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51之间的连接还可以通过连接器插拔的方向进行通信连接,使得主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51之间的操作及组装更加方便。
在一个可选的实施方式中,如图5、图7和图8所示,隔离板110c还设有电源线孔1101c,主控模块20与转向控制板41或起翘控制板31连接有穿过电源线孔1101c的导电线缆23,导电线缆23用于经转向控制板41或起翘控制板31与外部的辅助电池80电连接,并传输电流至主控模块20,以向主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31提供电能。
示例性的,导电线缆23包括第一电源线、第二电源线和第三电源线,第一电源线的一端与主控模块20的主控电源接口21电连接,第一电源线的另一端与外部的辅助电池80电连接;其中,第二电源线和第三电源线的一端可以与主控模块20的主控电源接口21电连接,第二电源线和第三电源线的一端也可以与第一电源线电连接,第二电源线和第三电源线的另一端穿过电源线孔1101c后分别与转向控制板41及起翘控制板31电连接,用于向转向控制板41及起翘控制板31提供电能。
在一个可选的实施方式中,如图4和图5所示,机头11a在内凸缘110b背离第一区域111a一侧还设有上挡板110d,机架10还包括与上挡板110d盖合的机罩110e,机罩110e位于盖体110a背离第一区域111a一侧,能够与盖体110a共同形成一防水腔,进一步防止外面的液体进入到第一区域111a中。
示例性的,上挡板110d沿机头11a的高度方向向上延伸并围设在敞口结构的周侧,使得安装在敞口结构上的盖体110a能够被包裹在上挡板110d内部。在机罩110e与上挡板110d连接时,机罩110e能够与上挡板110d及盖体110a能够共同形成防水腔,其中,机罩110e可以防止水等液体通过机罩110e与上挡板110d的间隙进入防水腔中;而当液体进入防水腔后,盖体110a则可以阻止液体从防水腔中进入容置腔内部,导致主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51等电子器件发生短路或某些功能失效,从而提高了推进器100的防水功能。此外,机罩110e的结构可以设置成与机头11a的结构相适配,确保推进器100的整体外观。
在一个可选的实施方式中,如图4和图5所示,上挡板110d远离内凸缘110b的端部设有内折边1101d,机罩110e的边缘与内折边1101d接合,以允许内折边1101d位于机罩110e内侧,使得机罩110e外侧的液体能够沿上挡板110d顺延而下。
示例性的,内折边1101d包括第一折弯部11011d和第二折弯部11012d,第一折弯部11011d自上挡板110d的顶部向敞口结构的内侧弯折,第二折弯部11012d自第一折弯部11011d远离上挡板110d的一端向上弯折,使得机罩110e的内侧壁至少有部分结构与第二折弯部11012d贴合,而第一折弯部11011d则与机罩110e的底部连接,用于限制机罩110e相对于机头11a的位置;同时,第二折弯部11012d还可以阻止外部的液体从第一折弯部与机罩110e之间的间隙进入防水腔中。
应该说明的是,如图4和图5所示,机罩110e与上挡板110d之间还可以形成迷宫式密封结构。例如,机罩110e与上挡板110d的其中一个设置有凸起部,机罩110e与上挡板110d的另一个设置有凹陷部,凸起部与凹陷部配合形成密封结构。
示例性的,如图4、图5和图6所示,机罩110e上间隔设置有至少一个凹陷部1101e,上挡板110d的顶部设置有与凹陷部1101e配合的凸起部1103d,凸起部1103d的数量及位置与凹陷部1101e的数量及位置相对应,使得机罩110e与上挡板110d连接后,凹陷部1101e能够与凸起部1103d形成迷宫式密封结构,以阻止外部液体进入防水腔中。
在一个可选的实施方式中,如图2、图4和图8所示,上挡板110d的边缘设有穿线孔1102d,机罩110e罩住穿线孔1102d,穿线孔1102d用于与连接主控模块20的通信线缆穿出,通信线缆用于与外部的操控设备连接,以便操控设备能够向主控模块20输入指令,使得主控模块20能够根据接收到的指令来控制驱动模块50、转向模块40及起翘模块30工作。
示例性的,通信线缆包括第四通信线缆25,穿线孔1102d设置在上挡板110d背离第二区域111b的一侧,第四通信线缆25的一端与主控模块20的操控设备通信接口24连接,第四通信线缆25的另一端从穿线孔1102d穿过后与近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等外部操控设备90连接,用于接收近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等操控设备90的操控信息,以及向近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等操控设备90反馈运行信息;使得主控模块20能够根据接收到的指令来控制驱动模块50、转向模块40及起翘模块30工作。其中,盖体110a设有接线头1104a,接线头1104a与主控模块20通讯连接,使得第四通信线缆25能够通过接线头1104a与主控模块20通讯连接,这样不仅使得第四通信线缆25与主控模块20的连接和分离更操作,操作更迅速;而且还可以将供通信线缆穿设的穿线孔1102d与供导电线缆穿设的导电线缆孔分开设置,使得通信线缆与导电线缆分离,避免导电线缆上的强电信号与通信线缆的弱电信号相互干涉。
在本实施方式中,机罩110e罩设在穿线孔1102d的外侧,且第四通信线缆25穿过机罩110e的部分可以通过能够伸长或缩短伸缩管的包裹,伸缩管连接在机罩110e靠近水域载体200的一侧,这样不仅可以为第四通信线缆25提供伸缩余量,同时也可以防止第四通信线缆25缠绕或拉断,提高所述第四通信线缆25的使用寿命。
在一个可选的实施方式中,如图2、图5和图8所示,盖体110a设有通信线孔1102a和线缆密封件1103a,通信线缆穿过通信线孔1102a并连接主控模块20,线缆密封件1103a密封于通信线缆与盖体110a之间,用于填充通信线缆与通信线孔1102a之间的间隙。
示例性的,通信线孔1102a设置在盖体110a朝向穿线孔1102d的一侧,使得通信线缆依次穿过穿线孔1102d及通信线孔1102a后与主控模块20连接,用于与近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等外部操控设备90连接。其中,接线头1104a安装在通信线孔1102a中并与主控模块20之间通过通信线缆连接,第四通信线缆25的一端与接线头1104a可拆卸连接,第四通信线缆25的另一端从穿线孔1102d穿过后与近操舵柄91、方向盘92、有线远操盒93、显示屏94等外部操控设备90连接。线缆密封件1103a安装在通信线孔1102a中,用于密封接线头1104a与通信线孔1102a的间隙,以防止水等液体顺着第四通信线缆25与通信线孔1102a的间隙进入容置腔的内部,从而引起主控模块20发生短路或某些功能失效,提高了推进器的防水功能。
在一个可选的实施方式中,如图2、图8和图16所示,机身主体11b设有连通第二区域111b的第一线孔110f和第一密封件110g,推进器100包括穿设于第一线孔110f中的第一电缆线16,第一电缆线16用于连接外部的动力电池80a,并向驱动控制板51传输第一电压的直流电,驱动控制板51对第一电压的直流电升压转换成交流电输出至推进电机52,第一密封件110g密封第一线孔110f和第一电缆线16之间的间隙。
示例性的,第一电缆线16第一电缆线16的一端与驱动控制板51电连接,第一电缆线16的另一端从第一线孔110f穿过后与外部的动力电池80a连接,使得动力电池80a能够向驱动控制板51输送第一电压的直流电。其中,驱动控制板51可以对第一电压的直流电升压转换成交流电输出至推进电机52,使得推进电机52运行并通过反馈线实时反馈推进电机52的状态,进而可以实时进行调整。由于第一电缆线16从第二区域111b连接至驱动控制板51,避免了第一电缆线16的高压电对主控模块20造成影响。而且第一电缆线16靠近驱动控制板51,优化了连线结构。
在一个可选的实施方式中,辅助电池80用于向主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31输送第二电压的直流电,第二电压小于第一电压,以确保主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31的供电安全。其中,推进电机52的输出功率至少在10KW以上,若是由辅助电池80进行供电,其电流相当大,容易导致主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31等电路系统烧坏。因此,通过动力电池对驱动控制板51进行供电,再由驱动控制板51对动力电池的输出电压进行升压并转换成交流电输出至推进电机52,不仅可以对推进电机52有效供电,保证推进电机52的大功率运行;而且还确保了主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31的供电安全。
在一个可选的实施方式中,第二电压为12V,用于对主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31进行供电;第一电压不低于96V,用于对驱动控制板51进行供电。其中,动力电池80a包括多个电池包,多个电池包并联设置在一起或者通过升压电路后向驱动控制板51传输工作电压。
采用以上技术方案后,由于驱动控制板51与主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31分别由动力电池80a和辅助电池80两种不同电压输出的电池进行供电,既保证了推进电机52的大功率运行,又不会烧坏主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31等电路系统,确保了主控模块20、转向控制板41及起翘控制板31的用电安全。此外,第一线孔110f和第一电缆线16之间通过第一密封件110g进行密封,从而可以阻止外部液体顺着第一电缆线16从第一线孔110f进入至第二区域111b或第三区域111c中,使主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51设置于密封防水环境中得以防护。
在一个可选的实施方式中,如图2、图8和图16所示,机身主体11b还设有与第一线孔110f相邻并连通第二区域111b的第二线孔110h和第二密封件110i,推进器100包括与第二线孔110h配合的第二电缆线17,第二电缆线17用于连接外部的辅助电池80,以及向转向控制板41、起翘控制板31和主控模块20传输第二电压的直流电,第二密封件110i密封第二线孔110h和第二电缆线17之间的间隙,第二电压小于第一电压。
示例性的,第二电缆线17包括第一电源线171、第二电源线172和第三电源线173,第一电源线171的一端与主控模块20的主控电源接口21电连接,第一电源线171的另一端穿过第二线孔110h后与外部的辅助电池80电连接,第二电源线172和第三电源线173的一端可以与第一电源线171或主控模块20的主控电源接口21电连接,或者第二电源线172和第三电源线173的一端穿过第二线孔110h后直接与外部的辅助电池80电连接,使得辅助电池80能够向转向控制板41、起翘控制板31和主控模块20传输第二电压的直流电。其中,第二密封件110i填充在第二线孔110h与第一电源线171、第二电源线172及第三电源线173之间的间隙、或者二密封件110i填充在第二线孔110h与第一电源线171之间的间隙,以阻止外部液体顺着第一电源线、第二电源线和/或第三电源线从第二线孔110h进入至第二区域111b中,使主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51设置于密封防水环境中得以防护。
应该说明的是,第二线孔110h与第一线孔110f相邻设置,可以包括第二线孔110h与第一线孔110f为两个独立的孔结构,也可以为两个连通成一体的孔结构,本申请不加以限制,其目的主要为了使得第一电缆线16和第二电缆线17能够穿过身主体11b后与外部的动力电池80a及辅助电池80对应连接,以便通过动力电池80a能够对推进电机52进行供电,而辅助电池80则可以对转向控制板41、起翘控制板31及主控模块20进行供电。
其中,第二电缆线17穿过第二线孔110h的线缆结构可以由第一电源线171、第二电源线172及第三电源线173三者共同构成,或者第二电缆线17穿过第二线孔110h的线缆结构也可以由第一电源线171、第二电源线172及第三电源线173的其中一者或其中一者的延长线构成,而后第一电源线171、第二电源线172及第三电源线173的另外两者之间在机身主体11b内部与第二电缆线17穿过第二线孔110h的线缆结构连接,本申请不加以限制。
在一个可选的实施方式中,如图1、图2和图16所示,推进器100还包括用于连接水域载体200的安装组架60,机身主体11b连接于安装组架60,起翘致动器32装配于安装组架60,用于驱动安装组架60带动机身主体11b起翘。其中,机身主体11b设有连通第二区域111b的第三线孔110j和第三密封件110k,起翘致动器32与起翘控制板31之间连接有第三线缆18,第三线缆18穿设在第三线孔110j中并通过第三密封件110k进行密封。
示例性的,安装组架60可以通过焊接或螺纹连接的方式固定连接在水域载体200或与水域载体200一体设置。机身主体11b可以通过转向轴45可转动地连接在安装组架60上。其中,起翘致动器32可以是电动推杆、液压缸、气缸或其他能够输出动力的设备。例如,在起翘致动器32为电动推杆时,其一端安装在安装组架60上,另一端为伸缩端,伸缩端能够通过伸缩带动机身主体11b相对安装组架60旋转,使得连接于机架10的其他结构(包括主控模块20、驱动模块50和转向模块40等)旋转起翘。
此外,起翘致动器32通过第三线缆18与起翘控制板31电连接,使得起翘控制板31能够控制起翘致动器32允许;同时,第三线缆18与第三线孔110j之间填充有第三密封件110k,能够阻止外部液体顺着第三线缆18从第三线孔110j进入至第二区域111b中,使主控模块20、转向控制板41、起翘控制板31及驱动控制板51设置于密封防水环境中得以防护。
在一个可选的实施方式中,如图1、图2和图16所示,安装组架60包括与机身连接的转动支架62和用于固定在水域载体200上的夹持支架61,转动支架62与夹持支架61转动连接,起翘致动器32连接在转动支架62与夹持支架61之间,用于驱动转动支架62相对夹持支架61起翘转动。
示例性的,夹持支架61可以通过焊接或螺纹连接的方式固定连接在水域载体200或与水域载体200一体设置,转动支架62的上端与夹持支架61的上端转动连接,起翘致动器32为电动推杆,电动推杆的一端转动连接在转动支架62上,电动推杆的另一端为伸缩端,伸缩端与夹持支架61转动连接,使得转动支架62能够在伸缩端的伸缩作用力下相对于夹持支架61转动,从而带动与转动支架62连接的机架10及机架10上的其他结构旋转起翘。
在一个可选的实施方式中,如图1、图2和图16所示,安装组架60与机身主体11b之间配置有转向轴45,机身主体11b经转向轴45相对安装组架60转向,转向轴45为空心轴,第三线孔110j与转向轴45的内侧相通,第三线缆18从转向轴45连接所机身主体11b的端部穿入转向轴45内侧,并穿出转向轴45,从而能够对第三线缆18进行隐藏。
示例性的,机架10通过转向轴45可转动地连接在安装组架60上,转向轴45一端位于容置腔111内,以经减速器、增扭组件接受转向致动器42的转向动力,使得转向控制板41能够通过转向致动器42驱动转向轴45转动以带动安装组架60相对于机架10转动,从而实现推进器100的转向功能。其中,由于第三线孔110j与转向轴45的内侧相通,使得第三线缆18能够通过第三线孔110j及转向轴4的内部空间走线至起翘致动器32,用于起翘控制板31与起翘致动器32之间的电连接。
在一个可选的实施方式中,如图1、图2和图16所示,安装组架60与机身主体11b之间配置有转向轴45,机身主体11b经转向轴45相对安装组架60转向,转向轴45为空心轴。其中,第三线孔110j设置于机身主体11b靠近转向轴45处。
示例性的,机架10通过转向轴45可转动地连接在安装组架60上,转向轴45一端位于容置腔111内,以经减速器、增扭组件接受转向致动器42的转向动力,使得转向控制板41能够通过转向致动器42驱动转向轴45转动以带动安装组架60相对于机架10转动,从而实现推进器100的转向功能。第三线缆18从第三线孔110j穿出后再通过转向轴4的内部空间走线至起翘致动器32,用于起翘控制板31与起翘致动器32之间的电连接。
在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图7所示,水下机身12包括导流管12a和推进机壳12b,第三区域111c形成于导流管12a,驱动控制板51经导流管12a与外部的水域换热,推进机壳12b设有电机腔体121,推进电机52收容于电机腔体121。
示例性的,推进机壳12b连接在导流管12a的下端,导流管12a的上端与机身主体11b连接,在水域载体200行进时,至少部分导流管12a沉于水面之下,使得安装在导流管12a内部的驱动控制板51的热量能够经导流管12a传导水域。其中,驱动控制板51可以与导流管12a的内壁接触,以便驱动控制板51能够快速将热量传递至导流管12a;驱动控制板51可以没有接触导流管12a的内壁,即驱动控制板51经导流管12a内的气体与导流管12a进行热交换,而后再将热量传导水域,使得水域的水流能够对导流管12a产生热交换,有效降低了驱动控制板51工作过程中产生的热量。
同样的,由于推进机壳12b连接在导流管12a的下端,推进电机52收容于推进机壳12b内部的电机腔体121,使得推进电机52能够通过电机腔体121内的气体与推进机壳12b进行热交换,而推进机壳12b则可以将热量传导水域,使得水域的水流能够对推进机壳12b产生热交换,有效降低推进电机52在输出转动扭矩过程中产生的热量,提高了推进器100的散热效果。在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图7所示,电机腔体121与第三区域111c连通,推进电机52与推进机壳12b热耦合,使得外部的水流能够通过推进机壳12b对推进电机52进行降温。
示例性的,第三区域111c位于电机腔体121的上方并电机腔体121连通,可以减少密封结构。其中,第三区域111c与第二区域111b之间可以相互隔绝,也可以相互连通;当第三区域111c与第二区域111b隔绝时,驱动控制板51和推进电机52容置在第三区域111c与电机腔体121形成的公共腔体中,从而可以通过该公共腔体内的气体与推进机壳12b进行热交换,而后再通过推进机壳12b将热量传导水域,使得水域的水流能够对推进机壳12b产生热交换,从而有效降低驱动控制板51和推进电机52在工作过程中产生的热量,提高了推进器100的散热效果。在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图7所示,推进机壳12b还设有减速腔体122,减速腔体122与电机腔体121、第三区域111c隔绝,以阻止外部液体从减速腔体122进入到电机腔体121及第三区域111c中,或者,阻止减速腔体122内的液体进入到电机腔体121及第三区域111c中,从而可以增加电机腔体121的防护等级,在电机腔体121意外进水后,还能保住电机腔体121内的电子器件的安全。
其中,驱动模块50还包括推进减速器55,推进减速器55收容于减速腔体122,并与推进电机52连接,以对推进电机52输出的旋转扭矩减速,减速腔体122内填充有冷却润滑油551,推进减速器55经冷却润滑油551与推进机壳12b换热,以对推进减速器55进行降温。其中,冷却润滑油551填充不宜太多,也不宜太少,太多推进减速器55运行阻力大,太少又起不到真正的冷却效果,一般情况,冷却润滑油551填充满减速腔体122即可。
示例性的,推进机壳12b还设有油腔或油室,油腔或油室与减速腔体122连通,可以在减速腔体122内的冷却润滑油551的过高时将冷却润滑油551收容在油腔或油室,使得减速腔体122达到自动平衡的效果,既能解决冷却润滑油551随减速腔体122内工作温度的变化而导致热胀冷缩的问题,又可以将冷却润滑油551作为传递介质,起到冷却和润滑的作用,使得减速器55的散热更加快速,使用更为稳定。在一个可选的实施方式中,如图2、图3和图7所示,电机腔体121内填充冷却润滑油551,推进电机52经冷却润滑油551与推进机壳12b换热,电机腔体121与第三区域111c隔绝,以阻止电机腔体121内的液体进入到第三区域111c中,同时也可以利用推进机壳12b对推进电机52进行冷却。
示例性的,电机腔体121与减速腔体122可以连通在一起,使得冷却润滑油551能够填充满电机腔体121和减速腔体122;同时,电机腔体121和减速腔体122的其中一者可以与油腔或油室连通,以解决冷却润滑油551随温度变化而导致热胀冷缩的问题;或者,电机腔体121与减速腔体122相互隔绝,冷却润滑油551分别填充在电机腔体121和减速腔体122中,用于对推进电机52和推进减速器55进行冷却,使得推进电机52和推进减速器55能够通过冷却润滑油551将热量传递至推进机壳12b,而后再通过推进机壳12b将热量传导水域,使得水域的水流能够对推进机壳12b产生热交换,提高了推进电机52和推进减速器55的散热效果。
如图1至图18所示,根据本申请的第二方面,一种水域可移动设备,包括水域载体200和上述的推进器100,其中,机架10与水域载体200连接。水域可移动设备可以是船舶。水域载体200为船体。推进器100经安装组架60固定在水域载体200的艉板上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

Claims (15)

1.一种推进器,其特征在于,包括:
机架,所述机架上设置有容置腔;
驱动控制板,用于控制推进器输出推进力;
转向控制板,用于控制推进器转向;
起翘控制板,用于控制推进器起翘;
主控模块,所述主控模块与所述驱动控制板、转向控制板及起翘控制板电连接,所述主控模块、驱动控制板、转向控制板及起翘控制板均密封于所述容置腔内。
2.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述机架包括主机身和与所述主机身连接的水下机身,所述容置腔至少形成于所述主机身。
3.根据权利要求2所述的推进器,其特征在于,所述主机身具有远离所述水下机身的机头和连接所述水下机身的机身主体,所述容置腔具有形成于所述机头的第一区域,所述主控模块设置在所述第一区域。
4.根据权利要求3所述的推进器,其特征在于,所述容置腔具有形成于所述机身主体的第二区域,所述起翘控制板和所述转向控制板设置于所述第二区域。
5.根据权利要求4所述的推进器,其特征在于,所述驱动控制板设置于所述第二区域,并邻近所述水下机身,所述容置腔在所述第二区域邻近所述水下机身处形成封闭端;或,
所述容置腔具有形成于所述水下机身的第三区域,所述第三区域与所述第二区域连通,所述驱动控制板设置于所述第三区域,所述容置腔在所述第三区域远离所述机身主体处形成封闭端。
6.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述主控模块包括主控通信接口和主控电源接口,所述主控电源接口用于与所述推进器外部的辅助电池连接,所述主控通信接口用于与所述转向控制板、起翘控制板及驱动控制板通信连接,以传输根据输入指令生成的操作数据。
7.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述推进器还包括转向致动器,所述转向控制板包括转向通信接口、转向电源接口和UVW转向接口,所述转向通信接口与所述主控模块之间连接有第一通信线缆,所述转向电源接口连接至所述主控模块与辅助电池连接的导电线缆上,所述UVW转向接口与所述转向致动器之间连接有UVW转向线缆;和/或,
所述推进器还包括转向致动器和转向角度传感器,所述转向控制板与所述转向角度传感器信号连接,用于检测所述转向致动器输出的扭矩角度;和/或,
所述推进器还包括转向致动器和转向锁止器,所述转向控制板与所述转向锁止器信号连接,用于使所述转向致动器减速或停止转动;和/或,
所述推进器还包括转向致动器,所述转向控制板设有转向温度采样电路,所述转向温度采样电路用于获取所述转向致动器的温度;和/或,
所述推进器还包括转向致动器,所述转向控制板设有转向位置采集电路,所述转向位置采集电路用于获取所述转向致动器的转动位置。
8.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述推进器还包括起翘致动器,所述起翘控制板包括起翘主控板和起翘功率板,所述起翘功率板通过所述起翘主控板连接至所述主控模块和辅助电池,所述起翘致动器与所述起翘功率板连接。
9.根据权利要求8所述的推进器,其特征在于,所述起翘主控板包括起翘控制器和隔离驱动电路,所述隔离驱动电路设置在所述起翘控制器与起翘功率板之间,所述起翘控制器用于对所述起翘致动器进行逻辑控制;和/或,
所述起翘主控板设有起翘温度采样电路,所述起翘温度采样电路用于获取所述起翘致动器的温度;和/或,
所述推进器还包括起翘位置传感器,所述起翘控制器与所述起翘位置传感器电连接,所述起翘位置传感器用于检测所述起翘致动器致动的起翘位置,并将所述起翘位置发送至所述起翘控制器。
10.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述推进器还包括推进电机,所述驱动控制板包括驱动主控板和驱动功率板,所述驱动主控板连接至所述主控模块和所述驱动功率板,用于与所述驱动主控板通信交互并控制所述驱动功率板运行,所述驱动功率板与外部的动力电池连接,并输出电流至所述推进电机。
11.根据权利要求10所述的推进器,其特征在于,所述驱动主控板设有驱动温度采样电路,所述驱动温度采样电路与所述驱动功率板、所述推进电机电连接,用于采集所述驱动功率板的温度和所述推进电机的温度;和/或,
所述推进器还包括与所述驱动功率板电连接的铝基板,所述驱动温度采集电路还与所述铝基板电连接,用于采集所述铝基板的温度;和/或,
所述推进器还包括驱动位置传感器,所述驱动主控板与所述驱动位置传感器电连接,所述驱动位置传感器用于检测所述推进电机的转动位置。
12.根据权利要求1所述的推进器,其特征在于,所述推进器还包括冷却系统,所述冷却系统设置在所述机架,一部分与所述驱动控制板热耦合,另一部分设置于所述机架的水下部分,以将所述驱动控制板的热量经机架传至水域。
13.根据权利要求12所述的推进器,其特征在于,所述冷却系统包括热交换器、用于冷却热源的冷却器和用于存储冷却液的储存箱,所述热交换器设置在所述机架能够与水域接触的部分,所述储存箱固定于所述机架,并经流道连通所述热交换器,所述冷却器位于所述容置腔内,与所述储存箱、热交换器经流道连通形成闭环回路,所述冷却器与所述驱动控制板接触,以吸收所述驱动控制板的热量。
14.根据权利要求13所述的推进器,其特征在于,所述驱动控制板包括第一驱动板和第二驱动板,所述冷却器包括冷却安装板,所述第一驱动板和所述第二驱动板设置在所述冷却安装板相对的两个表面上。
15.一种水域可移动设备,其特征在于:包括水域载体和权利要求1-14任一项所述的推进器,所述机架与所述水域载体连接。
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